STC89C54单片机的大棚温湿度控制系统设计

本次蔬菜大棚的温湿度控制系统设计,将传感器、单片机和通信等先进技术融合在一起,结合大棚内实际情况考虑,通过设计与仿真,最终能够实现对温室环境中的温湿度参数值进行实时测量


摘  要:温室大棚是现代农业发展的重点之一,是生产过程中的关键环节。实践表明,提高温室大棚的自动控制水平,使温室内温湿度保持在适宜作物生长的范围,可以充分提高温室生产的效率。本文结合传感器、单片机和通信技术设计一种成本较低,功能较全,集温湿度数据采集、监控于一体的新型蔬菜温室大棚监控系统。

系统以STC89C54单片机为控制器,通过和数字温湿度传感器SHT10相连采集温湿度数据,RS-485和MAX485连接,将采集到的数据传到PC机上,PC机对数据进行存储,方便用户记录和浏览。系统主要由核心控制器、温湿度采集电路、通信电路、实时显示电路、键盘电路、控制电路和电源电路组成。

系统程序设计选用Keil C程序编写和调试,功能仿真选择Proteus软件,最后完成对模拟温室内温湿度的监测和控制,达到预期的目的。

该论文有图23幅,表4个,参考文献22篇。

关键词:温湿度  传感器  STC89C54单片机  监控系统  无线传输

Design of greenhouse temperature and humidity control system based on single chip microcomputer

Abstract:Greenhouse is one of the key points in the development of modern agriculture, and it is the key part in the production process. Practice shows the improvement of  the automatic control level of the greenhouse makes the greenhouse temperature and humidity kept in a suitable range for crop growth and can increase the efficiency of greenhouse production. In this paper, a new type of vegetable greenhouse monitoring system is designed with the combination of sensor, MCU and communication technology, which has the features of low cost, complete function, collection of temperature and humidity data, monitoring and control.

The system uses STC89C54 as controller, which connected to the digital temperature and humidity sensor SHT10 to collected temperature and humidity data. And RS-485 is connected to MAX485, the collected data will be transmitted to the PC machine. Also the PC stores the data and convenient for the user to record and browse. The system is composed of core controller, temperature and humidity acquisition circuit, communication circuit, real-time display circuit, keyboard circuit, control circuit and power circuit.

The system program design uses Keil C programming and debugging, the function simulation software selects Proteus. Finally I complete the monitoring and controlling of greenhouse temperature and humidity, and achieve the desired purpose.

This paper has 23 figures, 4 tables, and 22 references.

Key Words: temperature and humidity   sensor  SCM STC89C54  monitoring system  wireless transmission

目录

摘  要 I

Abstract II

目录 Ⅲ

1 绪论 1

1.1 选题的背景及研究意义 1

1.2 国内外温室发展现状 2

1.3 本设计的主要任务 3

2 系统总体设计 5

2.1 温室大棚内主要环境参数的调节与控制 5

2.2 系统功能设计 6

2.3 系统方案比较 6

3 系统硬件设计 10

3.1 微控制器 10

3.2 复位电路 12

3.3 晶振电路 12

3.4 温湿度数据的采集与处理电路 12

3.5 键盘电路 14

3.6 显示电路 15

3.7 执行机构电路 16

3.8 声光报警电路 17

3.9 串口通信电路 18

3.10 电源电路 19

4 系统软件设计 21

4.1 主程序设计 21

4.2 按键识别程序设计 23

4.3 温湿度数据采集程序设计 25

4.4 显示程序设计 27

4.5 执行机构程序设计 27

5 系统测试 28

5.1 系统测试目的 28

5.2 系统软件测试 28

5.3 系统硬件仿真 29

5.4 测试结果分析 30

6  结论 31

参考文献 33

致谢 34

附录 35

1 绪论

1.1 选题的背景及研究意义

农业在我国社会发展进程中占有重要地位,民以食为天,我国是人口大国,如果农作物歉收,其他任何国家都帮不了我们,就像温家宝说的:“家中有粮,心中不慌”[1]。农业技术的进步让温室大棚成为生产生活中的重要角色,农业向产业化方向不断进军,目前我国蔬菜和水果都出现供应不足的情况,而温室大棚具有反季节、超时令的特征,可有效解决存在的这一问题。